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Vitamin K

Vitamin K, ein fettlösliches Vitamin, kommt u.a. in grünem Gemüse und Salat vor. Es spielt eine wichtige Rolle in der Blutgerinnung und im Knochenstoffwechsel.

Fazit

Eine naturnahe und ausgewogene, vegane Ernährung deckt den Bedarf an Vitamin K besonders gut. Veganer, die grünes Gemüse und Kräuter schätzen, erhalten ein Vielfaches im Vergleich zu Mischköstlern (Omnivoren).

Da die Muttermilch nach dem Kolostrum wenig Vitamin K enthält und es kaum über die Plazenta gelangt, bekommen Neugeborene in den meisten Ländern direkt nach der Geburt eine Vitamin-K-Prophylaxe, um hämorrhagische Erkrankungen zu verhindern.

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Vitamin K entdeckte man 1929 zufällig bei Experimenten zum Sterinstoffwechsel und brachte es sofort mit der Blutgerinnung in Verbindung. In den folgenden zehn Jahren isolierte und charakterisierte man die wichtigsten K-Vitamine, Phyllochinon und Menachinon.8

Vorkommen

Phyllochinon kommt in unterschiedlichen Konzentrationen in Grünpflanzen und zum Teil in deren Früchten vor. Menachinon kommt in fermentierten Lebensmitteln und im Darm des Menschen vor, da Bakterien das Vitamin K2 produzieren.11

Sehr gute Quellen für Vitamin K1 sind grüne Gemüse wie grüne Kohlsorten, Salate und Kräuter. Einige Beispiele sind: Mangold (830 µg/100 g), Grünkohl (705), Gartenkresse (542), Spinat (483), Basilikum frisch (415), Chicorée (298), Frühlingszwiebel (207), Rosenkohl (177), Broccoli (102) und Lauch (47).1

Das synthetische, wasserlösliche Vitamin K3 ist heute nicht mehr in Anwendung.3

Die biologische Aktivität von Vitamin K ist auf seine Fähigkeit zurückzuführen, zwischen seinen oxidierten (Chinon) und reduzierten (Hydrochinon) Formen im Vitamin-K-Zyklus zu wechseln.

Lager und Zubereitungsverluste

Aufgrund der Hitzestabilität der Vitamin-K-Gruppe treten beim Zubereiten, insbesondere beim Garen nur kleine Vitaminverluste auf.10 Vitamin K ist gleichzeitig auch gegenüber Sauerstoff stabil. Licht hingegen inaktiviert das Vitamin.

Ernährung - Gesundheit

Vitamin K gehört zu den fettlöslichen Vitaminen. Das "K" steht dabei ursprünglich für Koagulation (Gerinnung), da das Vitamin eine wesentliche Rolle im Blutgerinnungssystem spielt. Neben den in der Natur vorkommenden Vitamin K1 (Phyllochinon) und K2 (Menachinon) gibt es noch andere Chinone mit Vitamin-K-Wirkung. Vitamin K2 spielt ausserdem eine wichtige Rolle im Knochenstoffwechsel.3,12

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Tagesbedarf auf lange Sicht

Inwieweit das bakteriell synthetisierte Vitamin K2 zur Bedarfsdeckung beiträgt, ist noch unklar. Bei einer gesunden Darmflora deckt es ungefähr die Hälfte des Bedarfs ab. Deshalb basieren die Zufuhrempfehlung für Vitamin K eher auf Schätzungen. Diese liegen für Erwachsene bei 65 - 80 µg/Tag.3

Mangelerscheinungen bzw. Mangelsymptome

Bei einer ausgewogenen Ernährung ist ein Vitamin K Mangel sehr selten.
In folgenden Situationen kann ein Mangel aber sehr wohl auftreten:
Das Kolostrum, die erste Milch der Mutter, ist reich an verschiedenen Stoffen, einschliesslich Vitamin K, aber die folgende normale Muttermilch enthält davon wenig. Zudem gelangt Vitamin K kaum über die Plazenta zum Fötus. Zu diesen Faktoren kommt häufig noch ein physiologischer (normaler) Fettstuhl beim Neugeborenen. Deshalb besteht die Möglichkeit einer Mangelversorgung beim Säugling. In den meisten Ländern führt man bei allen Neugeborenen, sowohl Termin- als auch Frühgeborenen, unmittelbar nach der Geburt routinemässig eine Vitamin-K-Prophylaxe durch, um hämorrhagische Erkrankungen zu verhindern.3,5,11

Cumarin-Derivate, sogenannte Antikoagulanzien (Gerinnungshemmer), sind Gegenspieler (Antagonisten) des Vitamin K. Bei Überdosierung können sie zu lebensgefährlichen Blutungen aufgrund eines relativen Vitamin-K-Mangels führen.3,5

Bei Leber-, Magen- und Darmerkrankungen oder bei Gallengangverschluss kann es ebenfalls zu Resorptionsdefiziten kommen.

Ein Vitamin K1 Mangel geht einher mit einer herabgesetzten Blutgerinnung. Diese kann bei Säuglingen zu Hirnblutungen führen. Beim Erwachsenen kann es zu Blutungen in verschiedenen Organen kommen, z.B. im Magen-Darm-Trakt, der Muskulatur und den Schleimhäuten (besonders in der Nase).3,13

Überversorgung

Toxische Eigenschaften durch Vitamin K aus Nahrungsmitteln sind nicht bekannt.

Vergleichsweise kleine Mengen Vitamin K (1 mg) können jedoch gerinnungshemmende Arzneistoffe der Cumarin-Gruppe wie "Phenprocoum.." oder "Warfar.." in ihrer Wirkung aufheben; sind sie im Einsatz, darf man kein Vitamin K zusätzlich zur normalen Nahrung aufnehmen.3

Funktionen im Körper

Die wesentliche Bedeutung von Vitamin K liegt in seinem Beitrag zur Einführung einer Carboxygruppe in die γ-Position von Glutamylresten bestimmter Proteine. Dabei dient Vitamin K als Cofaktor der γ-Glutamylcarboxylase. Bisher sind vierzehn Proteine bekannt, für deren Synthese Vitamin K notwendig ist. Davon sind sechs Proteine mit dem Blutgerinnungssystem verbunden.2,3,5

  • Regulierung der Blutgerinnung: Vitamin K ist daran beteiligt, die Gerinnungsfaktoren II, VII, IX, X in ihre gerinnungswirksamen Formen zu überführen. Die Leber synthetisiert ebenfalls die Vorstufen der gerinnungshemmenden Proteine Protein C und Protein S und aktiviert diese unter Mitwirkung von Vitamin K.
  • Knochenstoffwechsel: Vitamin K2 aktiviert Osteocalcin, welches dadurch erst Calcium binden und in den Knochen einbauen kann.
  • Für Vitamin K2 ist inzwischen auch eine essenzielle Funktion als Elektronentransporter in den Mitochondrien nachgewiesen.
  • Es gibt seit einiger Zeit Hinweise aus verschiedenen Studien, dass Vitamin K2 nachhaltigen Einfluss auf eine Reihe von Krebsformen zu haben scheint.6,7

Aufnahme und Stoffwechsel

Die Resorption von Vitamin K1 findet aktiv unter Mitwirkung von Gallensäure und Pankreaslipase im Dünndarm im Zuge der Fettverdauung statt. Die Resorptionsquote liegt bei 20-70 %, wobei ein niedriger pH-Wert und kurz- oder mittelkettige, gesättigte Fettsäuren die Resorption steigern, ein hoher pH-Wert sowie langkettige, mehrfach ungesättigte Fettsäuren hingegen hemmen.3,5
Chylomikronen und andere Lipoproteine transportieren das Vitamin K dann in die Leber und andere Zielzellen. Dort findet eine Hydroxylierung von Vitamin-K-Chinon zu seiner biologisch aktiven Form, dem Vitamin-K-Hydrochinon (Vitamin KH2) statt. Das aktivierte Vitamin KH2 wirkt als Cofaktor der γ-Glutamylcarboxylase. Diese wiederum aktiviert die Vorstufen der Gerinnungsfaktoren und anderer Proteine.3

Speicherung, Verbrauch, Verluste

Da Vitamin K einem raschen Turnover (Umsatz) von etwa 24 Stunden unterliegt, kann die Speicherfähigkeit der Leber einen Vitaminmangel nur für etwa 1-2 Wochen überbrücken.5 Das steht aber im Widerspruch zur Realität des Fastvermögens eines Menschen.

Vitamin K3 ist in der Leber nur in geringen Mengen vorhanden, verbreitet sich im Körper im Vergleich zu den natürlichen Formen Phyllochinon und Menachinon schneller und erfährt eine schnellere Verstoffwechselung.5

Zusatzinformationen für besonders interessierte Leser

Die Entdeckung von Vitamin K geht hauptsächlich auf den dänischen Wissenschaftler Henrik Dam im Jahr 1929 zurück. In seinen Experimenten mit Küken stellte er fest, dass bestimmtes Futter zu inneren Blutungen führte, ähnlich wie beim Skorbut. Hohe Dosen von Vitamin C konnten dies jedoch nicht heilen. Dam fand heraus, dass Getreide und Samen diese Blutungen verhindern konnten, nicht aber Lebertran (reich an Vitamin A und D). Er schloss daraus, dass ein anderer, bisher unbekannter, fettlöslicher Nahrungsbestandteil fehlte, den er 1935 "Koagulationsvitamin" oder Vitamin K nannte. Weitere Untersuchungen zeigten, dass dieses Vitamin in verschiedenen tierischen und pflanzlichen Geweben vorkommt, besonders in Schweineleberfett. Andere gute Quellen für Vitamin K sind grüne Blätter wie Luzerne und durch Bakterien zersetzte Kleie oder Fischmehl.9

Strukturen

Die Grundstruktur des Vitamin K ist das 1,4-Naphtochinon. Die Methylgruppe ist für die Vitaminwirkung entscheidend, während die Seitenketten die Fettlöslichkeit bestimmen.3

Literaturverzeichnis - 13 Quellen

1.

US-Amerikanische Nährwertdatenbank USDA.

2.

Kasper H, Burghardt W. Ernährungsmedizin und Diätetik. 11. Auflage. Elsevier GmbH: Urban & Fischer Verlag, München. 2009.

3.

Biesalski HK, Grimm P. Taschenatlas der Ernährung. 6. Auflage. Georg Thieme Verlag: Stuttgart und New York. 2015.

4.

Zimmermann M, Schurgast H et al. Burgersteins Handbuch Nährstoffe. 9. Auflage. Karl F. Haug Verlag: Heidelberg. 2000.

5.

Pietrzik K, Golly I et al. Handbuch Vitamine. Für Prophylaxe, Beratung und Therapie. Urban & Fischer Verlag: München. 2008.

6.

Nimptsch K, Rohrmann S et al. Dietary intake of vitamin K and risk of prostate cancer in the Heidelberg cohort of the European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition (EPIC-Heidelberg). Am J Clin Nutr. 2008 Apr;87(4):985-992.

7.

Vermeer C. Vitamin K: the effect on health beyond coagulation - an overview. Food Nutr Res. 2012;56.

8.

Ferland G. The discovery of vitamin K and its clinical applications. Ann Nutr Metab. 2012;61(3):213-218.

9.

Newman P, Shearer MJ. Vitamin K metabolism. Subcell Biochem. 1998;30:455-488.

10.

Lee S, Choi Y et al. Effect of different cooking methods on the content of vitamins and true retention in selected vegetables. Food Sci Biotechnol. 2017 Dec 12;27(2):333-342.

11.

Greer FR. Vitamin K the basics--what's new? Early Hum Dev. 2010 Jul;86 Suppl 1:43-47.

12.

Bügel S. Vitamin K and bone health. Proc Nutr Soc. 2003 Nov;62(4):839-843.

13.

Abshire TC. Chapter 106 - Bleeding Risks with Vitamin K Deficiency. Transfusion Medicine and Hemostasis. San Diego: Academic Press; 2009. p. 571-575.

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